DIÁKKONFERENCIA 10.A Miskolc, 2014. június 5.

1. DIÁKKONFERENCIA10.AMiskolc, 2014. június 5. „ISMERETET – BÖLCSESSÉGGÉ” „KÉPESSÉGET – JÁRTASSÁGGÁ” „…hogy elmenjetek és gyümölcsöt teremjetek…” (Mt 14:15)

2. DIÁKKONFERENCIA10.AMiskolc, 2014. június 5. „ISMERETET – BÖLCSESSÉGGÉ” „KÉPESSÉGET – JÁRTASSÁGGÁ” „…hogy elmenjetek és gyümölcsöt teremjetek…” (Mt 14:15)

3. Lévay József Református Gimnázium és Diákotthon Alternatív energiaforrások Szaniszló Márk 10.A Varbó, 2014

4. Vázlat • 1. alternatív energiaforrás • 2. napenergia • 3. szélenergia • 4. geotermikus-energia • 5. biomassza • 6. apály-dagály (árapály) erőművek

5. Alternatív energiaforrás • Főbb forrásai: • Nap • Víz • Szél • Geotermikus energia • Biomassza

6. Napenergia • Napkollektorok • Meleg víz előállítása • Medencefűtés • Lakásfűtés • Napelem • Szilícium • Elektromos áram

7. Szélenergia • Felhasználási jelleg: • Ipari • Magán • Felhasználási mód: • Áramtermelés • Vízszivattyúzás

8. Geotermikus energia • a Föld belső hőjéből származó energia. • Alkalmazása: • A mezőgazdaságban az üvegházak fűtése • Lakások, lakótelepek fűtése • Villamos energia termelés

9. Biomassza • energetikailag hasznosítható növények, termés, melléktermékek, növényi és állati hulladékok. • Jelentősége • fosszilis energiahordozók • rövid időn belül újratermelődik • üzemanyag

10. Biomassza erőmű

11. Apály-dagály (árapály) erőművek • Típusa:  Megújuló • A kinyerhető energia mennyisége a hullámok méretétől és sebességétől függ, Ezért: • zárt öblökben, vagy gátak mögött gyűjtik össze a vizet • turbinákat helyeznek az áramlat útjába

12. az ár-apály- és hullámturbina

13. Köszönöm a figyelmet! 

14. DIÁKKONFERENCIA10.AMiskolc, 2014. június 5. „ISMERETET – BÖLCSESSÉGGÉ” „KÉPESSÉGET – JÁRTASSÁGGÁ” „…hogy elmenjetek és gyümölcsöt teremjetek…” (Mt 14:15)

15. A napelem működése és a szuper-kondenzátor Lévay József református gimnázium és diákotthon Záhorszky Kristóf Norbert 10.A Bükkszentkereszt , 2014

16. A napelem A napelem vagy fotovillamos elem, olyan szilárdtest eszköz, amely az elektromágneses sugárzást közvetlenül villamos energiává alakítja.

17. Az energiaátalakítás alapja Az energiaátalakítás alapja, hogy a sugárzás elnyelődésekor mozgásképes töltött részecskéket generál, amiket az eszközben, az elektrokémiai potenciálok, illetve az elektron kilépési munkák különbözőségéből adódó beépített elektromos tér, rendezett mozgásra kényszerít, vagyis elektromos áram jön létre.

18. Napelem típusok Többféle napelemeket különböztetünk meg : Egykristályos szilícium napelemek Polikristályos napelemek Gallium Arzenid vegyület alapú napelemek

19. A napelem működése Hogy megértsük a fotocellák működési elvét, meg kell ismernünk azok építőelemeit és a fény természetét. A szolár cellák két fajta anyagot tartalmaznak, ezeket gyakran p-típusú és n-típusúfélvezetőknek nevezzük. Bizonyos hullámhosszú fény képes a félvezető atomjainak ionizációjára, ezáltal a beeső fotonok többlet töltéshordozókat keltenek. A pozitív töltéshordozók (lyukak) a p-rétegben, míg a negatív töltéshordozók (elektronok) az n-rétegben lesznek többségben. A két ellentétes töltésű réteg töltéshordozói, habár vonzzák egymást csak egy külső áramkörön keresztül áramolva képesek rekombinálódni, a köztük lévő potenciál lépcső miatt.

20. Egy fotocella teljesítménye Egy fotoelektromos cella teljesítményét a következő három dolog határozza meg: • - a szolár cella anyagának típusa és mérete • - a fény intenzitása • - a fény hullámhossza A szimpla Si kristály alapú szolár cellák például nem képesek a napsugárzás energiájának 25 % - nál többet elektromos árammá alakítani, mivel az infravörös tartományban a fénynek nincs elég energiája, hogy ionizálja a félvezető atomjait. PolikristályosSi szolár cellák hatásfoka: kb20 %, Amorf Si cellák hatásfoka: kb10 %.

21. A szuper kondenzátor története : • Az elektromos duplaréteg kapacitás hatását először 1957-ben a General Electric mérnökei fedezték fel porózus szén elektródákon. • Azt gondolták, hogy a szénpórusok tárolják az energiát, és ez okozza a rendkívül nagy kapacitást, jóllehet magát a mechanizmust még nem ismerték. • A General Electric nem használta ki a lehetőséget, majd 1966-ban, amikor a Standard Oil of Ohio cég modern eszközöket fejlesztett, újra felfedezte a jelenséget, miközben üzemanyagcellákat terveztek. • A cellájuk vékony porózus szigetelőt alkalmazott, a két réteget aktív szénnel szétválasztva, és ez a mechanikai elrendezés a mai napig az elektromos duplaréteg kondenzátorok alapja.

22. A szuper kondenzátor hasznosítása: Aránylag nagy a kereskedelmi hasznosítási skálájuk. Főleg az energia igény elsimítása, rövid idejű terhelések energiaellátására. Legkorábbi alkalmazásuk tankok és tengeralattjárók nagy motorjának indításakor volt hasznos, majd az árak csökkenésével együtt jelent meg diesel kamionokban és vasúti mozdonyokban. Az utóbbi időkben pedig az energiatakarékos járművekben alkalmazzák leginkább fékenergia tárolására, mivel az akkumulátorok a fékezési energiát csak nagyon lassan tudnák felvenni. A legújabb fejlesztések szerint, mind hibridjárművekben, mind teljesen elektromos, hálózatról tölthető autókban , jól alkalmazható az ultrakapacitás, az akkumulátorok kiváltására.

23. A szuper kondenzátor tulajdonságai: A rövid idő alatt viszonylag nagy energiát felvenni és leadni képes, karbantartásmentes. A jármű élettartamával összemérhető élettartamú, jó hatásfokkal és nagy ciklusszámmal üzemelő, mindamellett környezetbarát eszköz , gazdaságos megoldására régóta nagy az igény. Ennek kielégítését az utóbbi időben a több száz illetve ezer farados kondenzátorok közelítik meg egyre jobban.

24. S a jövő … A napelemek és a hozzájuk rendelt kondenzátorok a jövőben biztosan komoly konkurenciát jelentenek majd az akkumulátoroknak. A siker már teljesen kézzelfogható hiszen az életünk egyre több területén szembesülünk a napenergia hasznosításával. Bár manapság nem a legolcsóbb megoldás, de környezetkímélő hatásáról több száz oldalas dolgozatot lehetne írni.

25. Köszönöm a figyelmet !

26. DIÁKKONFERENCIA10.AMiskolc, 2014. június 5. „ISMERETET – BÖLCSESSÉGGÉ” „KÉPESSÉGET – JÁRTASSÁGGÁ” „…hogy elmenjetek és gyümölcsöt teremjetek…” (Mt 14:15)

27. Az általános energiatörvény. Hogyan is állunk az örökmozgókkal? Kegyes Zoltán

28. Az általános energiatétel • DEFINÍCIÓ:Az általános energiatétel kimondja, hogy energia semmilyen folyamatnál nem keletkezik, nem semmisül meg, csak átalakul. • A termodinamika I. főtétele nem más, mint az energiatétel alkalmazása a hőtani folyamatokra. Az I. főtétel is az elsőfajú perpetuum mobile lehetetlenségét fejezi ki.

29. Az örökmozgókról általában • az elsőfajú örökmozgó olyan gép, ami több munkát végez, mint amennyi energiát felvesz a környezetétől. • a másodfajú örökmozgó olyan gép, ami a környezetéből felvett hőenergiát veszteségek nélkül munkavégzésre tudja fordítani.

30. Az örökmozgók történelme • Feljegyzések maradtak fent a 10. századból, melyek örökké forgó kerekekről mesélnek. • 1712-ben egy fiatal német vándororvos,Johann Bessler Gerában mutatta be első örökmozgó kerekét.

31. Az örökmozgók történelme • 1775-ben a franciaországi Tudományos Akadémia bejelentette, hogy nem foglalkozik többé örökmozgókkal. • Az energiamegmaradást a német Julius Robert von Mayer vezette be 1842-ben, persze még csak bizonyos esetekre nézve. • A törvényt Hermann Ludwig von • Helmholtz általánosította 1847-ben.

32. Néhány örökmozgó a közelmúltból:

33. Saját kísérletem • Működése végtelenül egyszerű. Az egész szerkezet egy 12 V-os fúróakkumulátorra van kötve. A kis piros kapcsoló eltolásával működésbe lép a motor mely egy szíjjal meghajtja a mellette található dinamót. Az előállított feszültség a vezetéken keresztül egy kondenzátorba jut, ami eltárolja ezt a feszültségmennyiséget. A kondenzátor pedig életre hívja a kis LED-et mely serényen világít. A művelet azonban visszafelé is működik így az akkumulátor ’’visszakapja’’ átadott Voltjait.

34. Saját kísérletem

35. Összegzés • Az energiatételből következik, hogy nem lehet olyan periódikusanműködő gépet szerkeszteni, amely munkát végezne anélkül, hogy valamilyen energiát ne használna fel. Az ilyen gépet elsőfajú perpetuum mobilének (örökmozgónak) nevezzük

36. Köszönöm a figyelmet!

37. DIÁKKONFERENCIA10.AMiskolc, 2014. június 5. „ISMERETET – BÖLCSESSÉGGÉ” „KÉPESSÉGET – JÁRTASSÁGGÁ” „…hogy elmenjetek és gyümölcsöt teremjetek…” (Mt 14:15)